(57)【要約】改良されたヘッドセットが、ヘッドセットを装着者の頭部上で快適であるようにしっかりと位置合わせしながら、ヘッドセットの重量を選択的に分散させるために提供される。ヘッドセットは、１つ以上の柔軟性のあるアームと、ヘッドセットの重量を選択的に分散させ、ストラップまたはレバーの必要なく、ヘッドセットを装着者の頭部に固着させるためのフレームとを備える。柔軟性のあるアームは、ヘッドセットの重量を選択的に分散させるために、弾性体変形を通して、正常化力を提供する。
2019523592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドセットであって、
１つ以上の柔軟性のあるアームと、
フレームであって、前記１つ以上の柔軟性のあるアームは、前記フレームに結合されており、前記１つ以上の柔軟性のあるアームは、前記ヘッドセットの重量を選択的に分散させる、フレームと
を備える、ヘッドセット。
【請求項２】
前記１つ以上の柔軟性のあるアームは、多軸上で調節可能である、請求項１に記載のヘッドセット。
【請求項３】
前記１つ以上の柔軟性のあるアームは、水平平面に沿った種々の角度に沿って調節可能である、請求項１または２のいずれかに記載のヘッドセット。
【請求項４】
前記１つ以上の柔軟性のあるアームおよび前記フレームは、１つの単一本体として構築され、前記１つ以上の柔軟性のあるアームは、多軸上で調節可能である、請求項１−３のいずれかに記載のヘッドセット。
【請求項５】
２つの上側の柔軟性のあるアームと、２つの柔軟性のあるアームと、１つのフレームとを備え、前記２つの上側の柔軟性のあるアームおよび前記２つの柔軟性のあるアームは、多軸上で調節可能である、請求項１−４のいずれかに記載のヘッドセット。
【請求項６】
前記１つ以上の柔軟性のあるアームは、コネクタによって継合され、前記コネクタは、スプールタイプばねを備える、請求項１−５のいずれかに記載のヘッドセット。
【請求項７】
前記１つ以上の柔軟性のあるアームは、上向き屈曲部を備える、請求項１−６のいずれかに記載のヘッドセット。
【請求項８】
前記ヘッドセットは、仮想現実または拡張現実ヘッドセットである、請求項１−７のいずれかに記載のヘッドセット。
【請求項９】
前記１つ以上の柔軟性のあるアームは、同一のサイズおよび形状ではない、請求項１−８のいずれかに記載のヘッドセット。
【請求項１０】
前記１つ以上の柔軟性のあるアームは、同一のサイズおよび形状である、請求項１−８のいずれかに記載のヘッドセット。
【請求項１１】
前記１つ以上の柔軟性のあるアームは、前記ヘッドセットの重量を均一に分散させる、請求項１−１０のいずれかに記載のヘッドセット。
【請求項１２】
前記１つ以上の柔軟性のあるアームは、前記ヘッドセットの重量を非均一に分散させる、請求項１−１０のいずれかに記載のヘッドセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、概して、双方向仮想および拡張現実デバイスのためのヘッドセット設計に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代のコンピューティングおよびディスプレイ技術は、いわゆる「仮想現実」または「拡張現実」体験のためのシステムの開発を促進しており、デジタル的に再現された画像またはその一部が、現実のように見える、またはそのようなものとして知覚され得る様式においてユーザに提示される。仮想現実または「ＶＲ」シナリオは、典型的には、他の実際の実世界視覚入力に対して透過性を伴わずに、デジタルまたは仮想画像情報の提示を伴い、拡張現実または「ＡＲ」シナリオは、典型的には、ユーザの周囲の実際の世界の可視化に対する拡張としてデジタルまたは仮想画像情報の提示を伴う。
【０００３】
ＶＲまたはＡＲシステムは、概して、ユーザに、ＶＲ／ＡＲ体験の視覚的な、そして時として聴覚的部分を提供するコンポーネントを搭載するためのヘッドセットを構造として使用する。これらのコンポーネントは、例えば、ユーザの周囲の写真およびビデオを捕捉するための１つ以上のカメラと、画像およびビデオをユーザ（例えば、レンズ、ビデオプロジェクタ等）に向かって内向きに投影するための１つ以上のデバイスと、運動および方向を感知するための１つ以上のセンサと、画像および／またはビデオを捕捉、レンダリング、および表示するための１つ以上の電子コンピューティングデバイスとを含んでもよい。これらの付加的コンポーネントは、個々には、小型かつ軽量であり得るが、コンポーネントの組み合わせは、相当な付加的重量をヘッドセットに追加するであろう。さらに悪いことに、付加的重量は、通常、ヘッドセットの正面に向かっており、本付加的重量は、概して、装着者の鼻梁によって支持される。
【０００４】
長時間の使用では、または、短時間の使用でさえ、ヘッドセットは、ヘッドセットに添着された付加的コンポーネントの全てを伴って重くなり、付加的重量の大部分が前方に向く傾向にあるという事実と結び付けられるため、装着者の鼻梁にとって不快となり得る。加えて、ヘッドセットは、効果的に動作するために（例えば、センサ測位目的、ビデオ捕捉等のため）、装着者の頭部にしっかりと取り付けられなければならない。
【０００５】
旧来のヘッドセット設計は、典型的には、１つ以上のストラップを採用し、ヘッドセットを装着者の頭部にしっかりと取り付ける。ストラップは、概して、調節可能かつ弾性である。ストラップの調節可能性は、異なる装着者の種々の頭部サイズおよび形状に対応する。ストラップの弾性は、ヘッドセットを装着者の頭部に固着させ、また、ヘッドセットの重量の一部を装着者の鼻梁から装着者の頭部に再指向させ得る。しかしながら、ストラップの使用は、その独自の課題をもたらす。すなわち、調節が面倒であって、ヘッドセットの脱着が面倒であって、ストラップは、ヘッドセットと装着者の頭部との間にしっかりしたフィットを維持するために、緊締される必要があり得、最後に、ヘッドセット自体の重量に応じて、ストラップは、ヘッドセットがあまりに多くの重量を装着者の鼻梁にもたらさないことを確実にするためにさらに緊締される必要があり得る。
【０００６】
したがって、ヘッドセットを装着者の頭部にしっかりと位置合わせさせながら、ヘッドセットの重量を装着者の鼻梁から装着者の頭部に選択的に再分散させる、改良されたヘッドセットの必要がある。
【０００７】
本背景セクションに議論される主題は、単に、背景セクションにおけるその記載の結果として、先行技術であると仮定されるべきではない。同様に、背景セクションに記載される、または背景セクションの主題と関連付けられた問題および問題の原因の理解も、先行技術においてこれまで認識されているものであると仮定されるべきではない。背景セクションにおける主題は、単に、異なるアプローチを表し得、それ自体もまた、開示となり得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の実施形態は、保定力を提供し、ヘッドセットを装着者の頭部上に快適に固着された状態で保つための改良された装置を提供する。ヘッドセットは、１つ以上の柔軟性のある搭載アームを備え、ストラップまたはレバーの必要なく、ヘッドセットを装着者の頭部にしっかりと取り付けることを可能にする。柔軟性のある搭載アームは、正常化力を提供し、負荷を装着者の鼻梁から装着者の頭部の前額および他の面積に選択的に分散させる。柔軟性のある搭載アームは、負荷を頭蓋の最強構造部分に沿って選択的に分散させ得る。快適性は、柔軟性のある搭載アームのある点の近傍およびその周囲への負荷の均一または略均一の分散（すなわち、点負荷なし）および／または負荷の非均一分散等、種々の形態における負荷の選択的分散によって達成され得る。
【０００９】
一実施形態では、ヘッドセットは、１つ以上の柔軟性のあるアームと、フレームとを含み、１つ以上の柔軟性のあるアームは、フレームに結合され、柔軟性のあるアームは、ヘッドセットの重量を選択的に分散させる。
【００１０】
１つ以上の実施形態では、１つ以上の柔軟性のあるアームは、ヘッドセットの重量を均一に分散させ得る。１つ以上の柔軟性のあるアームはまた、ヘッドセットの重量を非均一に分散させ得る。１つ以上の柔軟性のあるアームはまた、同一のサイズおよび形状であってもよい。１つ以上の柔軟性のあるアームはまた、多軸上で調節可能であってもよい。１つ以上の柔軟性のあるアームはまた、水平平面に沿った種々の角度に沿って調節可能であってもよい。１つ以上の柔軟性のあるアームおよびフレームは、１つの単一本体として構築されてもよく、１つ以上の柔軟性のあるアームは、多軸上で調節可能であってもよい。
【００１１】
１つ以上の実施形態では、ヘッドセットは、２つの上側の柔軟性のあるアームと、２つの柔軟性のあるアームと、１つのフレームとを含んでもよく、２つの上側の柔軟性のあるアームおよび２つの柔軟性のあるアームは、多軸上で調節可能である。１つ以上の柔軟性のあるアームは、コネクタによって継合されてもよく、スプールタイプばねを備える。１つ以上の柔軟性のあるアームは、上向き屈曲部を含んでもよい。ヘッドセットは、仮想現実または拡張現実ヘッドセットであってもよい。
【００１２】
別の実施形態では、柔軟性のあるアームは、外壁と、内壁と、壁橋架部と、外壁、内壁、および壁橋架部を接続する複数のリブとを含んでもよく、外壁、内壁、壁橋架部、および複数のリブは、負荷を弾性体変形によって選択的に分散させる。
【００１３】
１つ以上の実施形態では、柔軟性のあるアームは、単一本体であってもよい。柔軟性のあるアームは、同一材料から構築されてもよい。同一材料は、熱可塑性であってもよい。柔軟性のあるアームは、フレームに結合されると、多軸上で調節可能であってもよい。柔軟性のあるアームは、フレームに結合されると、垂直に調節可能であってもよい。柔軟性のあるアームは、フレームに結合されると、水平に調節可能であってもよい。
【００１４】
１つ以上の実施形態では、複数のリブは、可変長であってもよい。複数のリブの各リブは、異なる細長比に対応してもよい。複数のリブはそれぞれ、異なる厚さであってもよい。複数のリブからのリブの厚さは、リブ全体を通して変動してもよい。複数のリブからの１つ以上のリブは、可変幅を有してもよい。
【００１５】
１つ以上の実施形態では、外壁および複数のリブは、異なる材料から構築されてもよい。内壁は、圧縮下にあってもよく、外壁は、張力下にあってもよく、壁橋架部は、圧縮および張力下にあってもよく、複数のリブはそれぞれ、負荷が柔軟性のあるアームに適用されると、張力または圧縮のいずれか下にあってもよい。柔軟性のあるアームのアーム幅は、内壁に沿った異なる点において可変幅であってもよい。
【００１６】
本明細書に説明および図示される個々の実施形態はそれぞれ、他のいくつかの実施形態のいずれかのコンポーネントおよび特徴から容易に分離される、またはそれと組み合わせられ得る、離散コンポーネントおよび特徴を有する。
【００１７】
本開示の特徴、目的、および利点のさらなる詳細は、以下の詳細な説明、図面、および請求項に説明される。前述の発明の概要および後述の詳細な説明は両方とも、例示的かつ説明的であって、本開示の範囲に関する限定であると意図されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
図面は、本開示の種々の実施形態の設計および可用性を図示する。図は、縮尺通りに描かれておらず、類似構造または機能の要素は、図全体を通して同様の参照番号によって表されることに留意されたい。本開示の種々の実施形態の前述および他の利点および目的をいかにしてを得るかより深く理解するために、上記に簡単に説明された本開示のより詳細な説明は、添付の図面に図示される、その具体的実施形態を参照することによって与えられるであろう。これらの図面は、本開示の典型的実施形態のみを描写し、したがって、その範囲の限定と見なされるものではないことを理解した上で、本開示は、添付の図面の使用を通して、付加的具体性および詳細を伴って、記載および説明されるであろう。
【００１９】
【図１Ａ】図１Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、ヘッドセットを頭部にしっかりと位置合わせさせながら、負荷を装着者の頭部に選択的に分散させるための例示的ヘッドセットの斜視図を図示する。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、ヘッドセットを頭部にしっかりと位置合わせさせながら、負荷を装着者の頭部に選択的に分散させるための例示的ヘッドセットの上面図を図示する。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、ヘッドセットを頭部にしっかりと位置合わせさせながら、負荷を装着者の頭部に選択的に分散させるための例示的ヘッドセットの側面図を図示する。
【図１Ｄ】は、本開示のいくつかの実施形態による、ヘッドセットを頭部にしっかりと位置合わせさせながら、負荷を装着者の頭部に選択的に分散させるための例示的ヘッドセットの正面図を図示する。
【図１Ｅ】図１Ｅは、本開示のいくつかの実施形態による、ヘッドセットを頭部にしっかりと位置合わせさせながら、負荷を装着者の頭部に選択的に分散させるための代替の例示的ヘッドセットの斜視図を図示する。
【図１Ｆ】図１Ｆは、本開示のいくつかの実施形態による、ヘッドセットを頭部にしっかりと位置合わせさせながら、負荷を装着者の頭部に選択的に分散させるための代替の例示的ヘッドセットの側面図を図示する。
【図２Ａ】図２Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、柔軟性のあるアームの実施例の斜視図を図示する。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、柔軟性のあるアームの実施例の上面図を図示する。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、柔軟性のあるアームの実施例の底面図を図示する。
【図２Ｄ】図２Ｄは、本開示のいくつかの実施形態による、柔軟性のあるアームの実施例の側面図を図示する。
【図３】図３は、本開示のいくつかの実施形態による、柔軟性のあるアームが変形し、負荷を選択的に分散させる方法の実施例を図示する。
【図４】図４は、本開示のいくつかの実施形態による、装着者の頭部上のヘッドセットの重量が柔軟性のある搭載アームを使用することによっていかにして再分散され得るかの実施例を図示する。
【図５】図５は、本開示のいくつかの実施形態による、柔軟性のあるアームを使用した仮想現実／拡張現実ヘッドセットの実施例を図示する。
【図６】図６は、本開示のいくつかの実施形態による、仮想現実／拡張現実ヘッドセットの実施例を図示する。
【図７】図７は、本開示のいくつかの実施形態による、仮想現実／拡張現実ヘッドセットの側面図を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
種々の実施形態が、ここで、当業者が本開示を実践することを可能にするように、本開示の例証的実施例として提供される、図面を参照して詳細に説明されるであろう。着目すべきこととして、以下の図および実施例は、本開示の範囲を限定することを意味するものではない。本開示の特定の要素が、部分的または完全に、公知のコンポーネント（または方法またはプロセス）を使用して実装され得る場合、本開示の理解のために必要である、そのような公知のコンポーネント（または方法またはプロセス）の一部のみが、説明され、そのような公知のコンポーネント（または方法またはプロセス）の他の部分の詳細な説明は、本開示を曖昧にしないように、省略されるであろう。さらに、種々の実施形態は、例証として本明細書に参照されるコンポーネントの現在および将来的に公知の均等物を包括する。
【００２１】
本明細書に開示される装置は、ストラップを使用せず、ヘッドセットを装着者の頭部にしっかりと取り付けながら、ヘッドセットからの重量を選択的に分散させることに対処する。これは、１つ以上の柔軟性のある搭載アームをヘッドセット上に添着させることによって達成可能であって、ヘッドセットは、装着者に、ウェアラブルコンピューティングヘッドセットを提供し、例えば、ＶＲまたはＡＲ体験と相互作用するために要求されるコンポーネントを備える。
【００２２】
負荷の分散をいかにして選択的に調節するかに関して、多くの異なる基本原理が存在する。したがって、負荷を選択的に分散させることによって達成され得る、多くのタイプの結果が存在する。例えば、達成され得る、１つの結果は、負荷の均一または略均一の分散である。これまでの例は、負荷を選択的に分散させるための結果の唯一のタイプでは決してない。例えば、別のタイプの結果は、人物の頭部の形状に依存し得る。本状況では、負荷を柔軟性のあるアームに沿った特定の場所における特定の点負荷に分散させることが有益であり得、これは、単に、柔軟性のある搭載アームに沿って異なる点を正確に狙い、負荷を分散させることによって、特定のタイプの非均一負荷結果を達成し得る。
【００２３】
図１Ａ−１Ｄは、本開示のいくつかの実施形態による、ヘッドセットを頭部にしっかり位置合わせさせながら負荷を装着者の頭部に選択的に分散させるための例示的ヘッドセットの複数の図を図示する。図１Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、ヘッドセットを装着者の頭部にしっかりと位置合わせさせながら、負荷を装着者の頭部に選択的に分散させための例示的ヘッドセットの斜視図を図示し、図１Ｂは、上面図を図示し、図１Ｃは、側面図を図示し、図１Ｄは、正面図を図示する。
【００２４】
ヘッドセット１００は、いくつかの実施形態による、負荷を装着者の頭部上に選択的に分散させるために採用される。ヘッドセット１００は、依然として、ヘッドセットおよびそのコンポーネントを装着者の頭部にしっかりと位置合わせさせながら、本能力を提供し、重量を選択的に分散させる。
【００２５】
ヘッドセット１００は、柔軟性のあるアーム１１０と、フレーム１４０と、前額パッド１５０と、鼻梁１６０とを備える。柔軟性のあるアーム１１０は、柔軟性のある機構であって、柔軟性のあるアーム１１０は、弾性体変形を通して、入力された力を別の点に伝達する。いくつかの実施形態では、柔軟性のあるアーム１１０は、同一のサイズおよび形状であってもよい。いくつかの実施形態では、柔軟性のあるアーム１１０は、少なくとも部分的に、変形外形に基づいて、左側の柔軟性のあるアームと右側の柔軟性のあるアームとの間で可変のサイズおよび形状であってもよい。いくつかの実施形態では、柔軟性のあるアームは、スプールタイプばねを有する、コネクタによって継合されてもよく、スプールタイプばねは、柔軟性のあるアームおよびヘッドセットをユーザの頭部に締め付けるための圧縮力の代わりに、異なる頭部サイズのためのフィッティング調節のための圧縮力を提供する。そのような実施形態では、フレーム、柔軟性のあるアーム、およびコネクタは、ユーザの頭部の周囲に巻着する。本願のための実施例として、柔軟性のあるアーム１１０は、説明を容易にするために、同一形状およびサイズであると仮定されるであろう。しかしながら、当業者は、可変変形外形のため、柔軟性のあるアーム１１０が同一形状およびサイズではなくてもよいことを理解する。
【００２６】
フレーム１４０は、人物の眼の正面においてフレーム１４０に添着される特定のコンポーネントを保持する構造である。フレーム１４０は、ＶＲ／ＡＲコンポーネント、例えば、センサ、カメラ、電子コンポーネント等を備えてもよい。フレーム１４０はまた、前額パッド１５０と、鼻梁１６０とを備える。フレーム１４０は、耳上に静置し、ヘッドセットが、ヘッドセットの重量の一部を耳上に伝達することを可能にする、つるを含んでもよい。フレーム１４０はまた、弾性特徴、例えば、可撓性点１３０を有し、フレーム１４０のつるアームを装着者の頭部の側面にしっかりと位置合わせさせ、装着者の頭部の側面上へのヘッドセット１００の重量のある程度の伝達を提供してもよい。可撓性点１３０は、例えば、そのつるアームとその眼鏡フレームとの間にヒンジを伴わない、一対のラップアラウンド式サングラス等、適用される力に応じて屈曲および屈曲解除するように設計される、事前に形成された可撓性部材であってもよい。いくつかの実施形態では（図には図示せず）、柔軟性のあるつるは、ヘッドセットの重量の選択的分散を装着者の頭部の係留点／骨に向かって提供するために使用され得る、柔軟性のあるアームに加え、装着者の頭部の側面に沿ってヘッドセットの重量の均一分散を提供するために使用されてもよい。
【００２７】
本開示のいくつかの実施形態では（図１Ａ−１Ｄに描写されるように）、２つ以上の柔軟性のあるアーム１１０が、１つのフレーム１４０に結合されてもよい。本議論の目的のために、例えば、２つの柔軟性のあるアーム１１０と、１つのフレーム１４０とを備える、ヘッドセット１００が、さらに説明されるであろう。
【００２８】
いくつかの実施形態では、１つのみの前額パッド１５０が、存在してもよい。他の実施形態では（図１Ａ−１Ｂに示されるように）、１つ以上の前額パッド１５０が、存在してもよい。前額パッド１５０は、ヘッドセット１００を装着者の頭部の背面に向かって引動させる反力が存在すると、ヘッドセット１００の重量の一部を取り除き得る、例えば、柔軟性のあるアーム１１０が、選択的分散力を装着者の頭部上にもたらすと、反作用力が、装着者の前額に対して前額パッド１５０上に存在し得る。
【００２９】
柔軟性のあるアーム１１０は、フレーム１４０に結合されると、多軸（例えば、垂直平面および／または水平平面）上で調節可能であってもよい。例えば、柔軟性のあるアーム１１０は、水平平面（アームがフレームに接続される状態に対する平面）に沿った種々の調節可能角度１８０に沿って調節可能であって、柔軟性のあるアーム１１０が、装着者の頭部に特定の角度において接触することを可能にし得、これは、大部分の頭部サイズおよび形状のために好適であり得る、または図１Ａおよび１Ｂに示されるように、特定の変形外形に起因して要求され得る。下側の柔軟性のあるアームを調節可能角度１８０に沿って調節する能力は、初期フィットを設定する装着者の柔軟性を可能にする。初期フィットのための調節可能角度１８０の設定は、柔軟性のあるアーム１１０の定位置へのスナップ留め、ばね荷重された戻り止め、特徴内のねじ、他の機構、または柔軟性のあるアーム１１０の調節可能角度１８０を調節する柔軟性のある機構の二次セットによるものであってもよい。柔軟性のあるアーム１１０はまた、いったんヘッドセット１００が装着者の頭部上に適用されると、同一水平平面に沿って変位または歪曲されてもよい。水平平面に沿った本変位または歪曲は、柔軟性のあるアームが、その可撓性構造に沿った点負荷を装着者の頭部に選択的に分散させることを可能にし、これは、ひいては、反力を前額パッド１５０にもたらし、ヘッドセットからの重量を装着者の鼻梁から装着者の頭部の他の面積に再分散させる。
【００３０】
いくつかの実施形態では、柔軟性のあるアーム１１０は、柔軟性のあるアーム１１０が水平軸を中心として垂直平面において調節可能であり得るように、水平軸等の別の軸に沿って調節可能であってもよい。柔軟性のあるアーム１１０は、図１Ｃに示されるように、垂直平面（アームがフレームに結合される状態に対する平面）に沿った種々の調節可能角度１９０に沿って調節可能であってもよい。柔軟性のあるアーム１１０を種々の調節可能角度１９０に沿って調節する能力は、いくつかの実施形態によると、重要であり得る。例えば、ヘッドセット１００からの重量の大部分は、装着者の鼻梁および耳から柔軟性のあるアーム１１０および前額パッド１５０に選択的に分散される必要があり得る。本状況では、柔軟性のあるアーム１１０を垂直平面に沿った調節可能角度１９０に沿って種々の角度によって調節可能であって、さらに、柔軟性のあるアーム１１０が、ヘッドセット１００からの重量を選択的に分散させることを可能にすることが有益であり得る。当業者は、本実施例が、重量の大部分がヘッドセットの正面に向かうヘッドセットを開示するが、同一概念が、例えば、ヘッドセットの正面、中心、または背面に向かうかどうかにかかわらず、負荷集中がヘッドセット上で生じ得る度に、負荷を選択的に分散させるように柔軟性のあるアームを設計するためにも使用されることができることを理解する。
【００３１】
図１Ｅ−１Ｆは、それぞれ、本開示のいくつかの実施形態による、ヘッドセットを頭部にしっかりと位置合わせさせながら負荷を装着者の頭部に選択的に分散させるための代替の例示的ヘッドセットの斜視および側面図を図示する。
【００３２】
図１Ｅ−１Ｆに示されるように、ヘッドセット１００ａは、図１Ａ−１Ｄに説明されるヘッドセット１００の類似実施形態である。ヘッドセット１００ａは、上側の柔軟性のあるアーム１２０を備える。上側の柔軟性のあるアーム１２０は、柔軟性のあるアーム１１０等の柔軟性のある機構である。上側の柔軟性のあるアーム１２０は、装着者の頭部上へのヘッドセットの重量の付加的な選択的分散を提供し得る。いくつかの実施形態では、ヘッドセット１００ａは、１つ以上のフレームアダプタ１３０を備える。
【００３３】
フレームアダプタ１３０は、柔軟性のあるアームをフレーム１４０に結合する、アダプタである。いくつかの実施形態では、柔軟性のあるアーム１１０のみが、フレームアダプタ１３０に結合される。他の実施形態では、柔軟性のあるアーム１１０および上側の柔軟性のあるアーム１２０は両方とも、フレームアダプタ１３０に結合される。他の実施形態では、柔軟性のあるアーム１１０および複数の上側の柔軟性のあるアーム１２０が、フレームアダプタ１３０に結合される。さらに他の実施形態では、柔軟性のあるアームおよびフレームアダプタ１３０は、単一部品／本体として構築されてもよい。上側の柔軟性のあるアーム１２０および／または柔軟性のあるアーム１１０がフレームアダプタ１３０に結合される場合、柔軟性のあるアームは、単に、いくつか開示すると、例えば、ボルトオンアーム、スナップオンアーム、回転可能スナップフィットアーム、ラチェット特徴、および延在可能アーム搭載部または中心コンポーネント等、異なるタイプの取付を使用して、フレームアダプタに結合されてもよい。当業者は、柔軟性のあるアームをフレームアダプタ１３０に結合するための他のタイプの取付も存在し得ることを理解する。
【００３４】
フレームアダプタ１３０は、例えば、フレームアダプタ１３０をフレーム１４０のつるアーム上に摺動またはスナップ留めする等、種々の技法を使用して、フレーム１４０上に堅く取り付けられてもよい。いくつかの実施形態では、柔軟性のあるアームを有するフレームアダプタ１３０およびフレーム１４０は、単一部品であってもよい。他の実施形態では、フレームアダプタ１３０は、フレーム１４０に沿って調節可能であって、異なる装着者の種々の頭部サイズおよび形状に対応してもよい。当業者は、フレームアダプタ１３０をフレーム１４０に取り付けるための多くの他の方法が存在することを理解する。
【００３５】
上側の柔軟性のあるアーム１２０は、フレーム１４０またはフレームアダプタ１３０に結合されると、多軸（例えば、アームがフレームに結合される状態に対する垂直平面および／または水平平面）上で調節可能であってもよい。上側の柔軟性のあるアーム１２０は、水平平面（例えば、アームがフレームに結合される状態に対する平面）に沿った種々の調節可能角度１７０に沿って調節可能であって、上側の柔軟性のあるアームが、装着者の頭部に特定の角度において接触することを可能にし得、これは、大部分の頭部サイズおよび形状のために好適であり得る、または特定の変形外形に起因して要求され得る。上側の柔軟性のあるアームを調節可能角度１７０に沿って調節する能力は、初期フィットを設定する装着者の柔軟性を可能にする。初期フィットのための調節可能角度１７０の設定は、上側の柔軟性のあるアーム１２０の定位置へのスナップ留め、ばね荷重された戻り止め、特徴内のねじ、他の機構、または上側の柔軟性のあるアーム１２０の調節可能角度１７０を調節する柔軟性のある機構の二次セットによるものであってもよい。柔軟性のあるアームはまた、いったんヘッドセット１００ａが装着者の頭部上に適用されると、調節可能角度１７０と同一の垂直平面に沿って変位または歪曲されてもよい。いくつかの実施形態では、調節可能角度１７０に沿った力または重量の本変位または歪曲が、柔軟性のあるアームがその可撓性構造に沿った点負荷を装着者の頭部に選択的に分散させることを可能にする。
【００３６】
いくつかの実施形態では、上側の柔軟性のあるアーム１２０は、フレーム１４０またはフレームアダプタ１３０に結合されると、多軸（例えば、アームがフレームに結合される状態に対する垂直平面および／または水平平面）上で調節可能であってもよい。例えば、上側の柔軟性のあるアーム１２０は、図１Ｆに示されるように、垂直平面に沿った調節可能角度１９５に沿って調節可能であってもよい。上側の柔軟性のあるアーム１２０を調節可能角度１９５に沿って調節する能力は、上側の柔軟性のあるアーム１２０と装着者の頭部との間の特定の接触角度を維持し、上側の柔軟性のあるアーム１２０の特定の縁を装着者の頭部と直接接触させることを回避するために、フレームアダプタ１３０がフレーム１４０に対して前方または後方に調節可能である場合、重要であり得る。さらに、上側の柔軟性のあるアーム１２０を調節可能角度１９５に沿って調節する能力はまた、上側の柔軟性のあるアーム１２０から装着者の頭部への重量の分散の均一性を改良することに役立ち得る。
【００３７】
図１Ｅ−１Ｆにおけるヘッドセット１００ａは、図１Ａ−１Ｄに示されるヘッドセット１００からの２つのバリエーションを含有する。２つのバリエーションは、フレームアダプタ１３０と、上側の柔軟性のあるアーム１２０とである。２つの付加的変形（例えば、フレームアダプタ１３０および上側の柔軟性のあるアーム１２０）は、ヘッドセット１００の独立のバリエーションである。ヘッドセット１００は、独立して動作してもよく、フレームアダプタ１３０および／または上側の柔軟性のあるアーム１２０を有する必要はない。ヘッドセット１００ａは、ヘッドセット１００がいかにして構成され得るかの代替の実施例を説明する。
【００３８】
柔軟性のある機構は、弾性本体を通して入力された力または変位を別の点に伝達する、可撓性機構である。柔軟性のある機構は、変形を通してその弾性本体の所定の部分を選択的に横断して入力された力を伝達するように設計されることができる。柔軟性のある機構は、弾性である。柔軟性のある機構は、可動継目からではなく、可撓性部材の偏向から、その可動性の少なくとも一部を得る。柔軟性のある機構は、可撓性部材の偏向に依拠するため、エネルギーは、歪みエネルギーの形態で可撓性部材内に貯蔵される。本貯蔵されたエネルギーは、偏向ばね内のポテンシャルエネルギーに類似し、ばねの効果は、柔軟性のある機構設計の中に統合され、印加される負荷を分散させ得る。これは、後にまたは異なる様式で解放されるためのエネルギーを容易に貯蔵および／または変換するために使用されることができる。弓矢システムは、これの単純実施例である。エネルギーが、射手が弓を引くにつれてリム内に貯蔵される。本ポテンシャルエネルギーは、次いで、矢の運動エネルギーに変換される。これらのエネルギー貯蔵特性はまた、具体的力偏向性質を設計する、または機構を特定の位置に向かわせるために使用されてもよい。
【００３９】
柔軟性のある機構は、具体的には、弾性体変形を通して機構の１つの点における入力された力または変位を別の点に伝達するように設計される。柔軟性のある機構は、変形外形および細長比に基づいて設計されてもよい。
【００４０】
変形外形は、事前に規定された負荷が印加された後、物体によって取得される幾何学形状である。いくつかの実施形態に関して、変形外形は、装着者の頭部の外形または幾何学形状または輪郭に可能な限り近似して合致するものであってもよい。加えて、柔軟性のある機構の固定位置に適用される点負荷は、少なくとも部分的に、変形外形に基づいて、弾性体変形を通して柔軟性のある機構を横断して負荷を非均一または均一／略均一に分散させるように設計されてもよい。例えば、柔軟性のある搭載アームの変形外形は、柔軟性のあるアームを装着者の頭部の輪郭に沿って変形させ、アームを横断して、かつ装着者の頭部上において、点負荷の正常化負荷を選択的に分散させるように設計されてもよい。
【００４１】
いくつかの実施形態（非均一分散）では、柔軟性のあるアームの変形は、負荷の点負荷を柔軟性のあるアーム上の特定のピンポイントの場所に分散させ、負荷を点負荷として装着者の頭部上の係留点／骨に非均一に分散させてもよい。係留点／骨は、不快感なく負荷に耐え得る、強固な骨構造、例えば、後頭骨、側頭骨、乳様／茎状突起、および頭頂骨に沿った隆起であってもよい。
【００４２】
いくつかの実施形態では、柔軟性のあるアームの変形（均一／略均一分散）は、装着者の頭部の周囲に巻着し、正常化力を装着者の頭部上に均一／略均一に分散させ得る。柔軟性のある機構に関して、柔軟性のある機構の設計は、柔軟性のある機構全体の弾性体変形を介して、単一点負荷の変換を可能にし得る。これは、単一点負荷が、単に、別の単一点負荷として伝達されず、代わりに、柔軟性のある機構本体の複数の点を横断して可能な限り均一に分散されるように所望され得る。
【００４３】
当業者は、柔軟性のある機構が、負荷を均一または非均一のいずれかで分散させるように設計されることができることを理解する。いくつかの実施形態では、柔軟性のある機構は、両タイプの負荷分散結果を達成するように設計されてもよく、柔軟性のあるアームの特定の部分は、負荷の一部を均一に分散させるように設計されてもよい一方、柔軟性のあるアームの他の部分は、負荷の一部を係留点／骨に非均一に分散させるように設計されてもよい。
【００４４】
柔軟性のあるアームの実施形態は、図２Ａ−２Ｄに関して議論されるであろう。
【００４５】
図２Ａ−２Ｄは、本開示のいくつかの実施形態による、柔軟性のあるアームの実施例の複数の図を図示する。図２Ａは、柔軟性のあるアームの斜視図を図示し、図２Ｂは、上面図を図示し、図２Ｃは、底面図を図示し、図２Ｄは、側面図を図示する。
【００４６】
柔軟性のあるアーム２００は、弾性体変形を通して点負荷を柔軟性のあるアーム２００の他の点に選択的に分散させるように設計される、柔軟性のある機構である。図１Ａ−１Ｄに議論されるように、柔軟性のあるアーム２００は、柔軟性のあるアーム１１０であってもよい。
【００４７】
外壁２１０は、装着者の頭部に直接接触しない、柔軟性のあるアーム２００の外壁である。外壁２１０は、構造強度を伴う、可撓性部材である。外壁２１０は、柔軟性のあるアーム２００に導入される力に応じて、圧縮または張力下にあってもよい。内壁２２０は、装着者の頭部と直接接触する、柔軟性のあるアーム２００の部分である。内壁２２０は、ある程度の構造強度を伴う、可撓性部材である。内壁２２０は、柔軟性のあるアーム２００に導入される力に応じて、圧縮または張力下にあってもよい。
【００４８】
いくつかの実施形態では、リブ２３０は、構造剛性を伴う、可撓性部材である。いくつかの実施形態では、リブ２３０は、リブ２３０の両端において外壁２１０および内壁２２０に係留される。負荷が、可撓性リブ２３０を伴う柔軟性のあるアーム２００に印加されるにつれて、可撓性リブ２３０は、その特定の細長比および弾性率に従って変形し、それによって、柔軟性のあるアーム２００内の所与のリブ２３０の場所に伴って負荷の量を分散させる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、リブ２３０は、剛性であって、柔軟性のあるアーム２００への負荷の印加下では、変形しない、すなわち、内壁２２０および外壁２２０は、変形するが、リブ２３０は、変形せず、代わりに、印加される負荷に応答した硬い本体の回転によって、その配向を偏移させる。そのような実施形態では、リブ２３０は、リブ２３０の両端を外壁２１０および内壁２２０に結合するヒンジ（描写せず）を通して、外壁２１０と内壁２２０との間の配向を調節する。負荷は、したがって、そのような硬い本体回転下、剛性リブ２３０の方向に、かつそのベクトル配向に比例して、柔軟性のあるアーム２００に沿って分散される。
【００５０】
柔軟性のあるアーム２００は、１つ以上のリブ２３０を有し、所望の変形外形を達成してもよい。リブ厚２９０は、特定のリブ２３０の厚さである。リブ長２９５は、特定のリブ２３０の長さである。リブ２３０は、所望の細長比に応じて、可変長および／または可変厚であってもよい。
【００５１】
細長比は、柱長とその断面の最小回転半径の比率である。これは、設計負荷を見出すため、かつ種々の柱を短／中／長に分類する際に広範に使用されている。いくつかの実施形態では、各リブは、その独自の細長比を有し、負荷の非均一分散を生み出してもよい。いくつかの実施形態では、複数のリブに適用され、負荷のより均一／略均一分散を生み出すための一定細長比が、存在してもよい。したがって、細長比は、柔軟性のあるアーム２００への入力負荷を前提とした、リブ２３０に対する撓曲の相対的量に関する定量可能メトリックである。
【００５２】
リブが長いほど、類似のより短いリブよりも可撓性を有するであろう。いくつかの実施形態では、リブは、その長さ２９５全体を通して可変厚２９０を有し、所望の変形外形を達成してもよい。例えば、リブ２３０の基部（内壁への接続）は、リブ２３０の上部（外壁への接続）を上回るまたは下回る厚さを有してもよい。いくつかの実施形態では、リブ２３０の基部およびリブ２３０の上部は、リブの長さの残りを上回るリブ厚２９０を有し、リブが壁に衝合する場所における応力集中を回避してもよい。そのような実施形態では、これは、リブが内壁２２０と外壁２１０との間の相対的変形をもたらすように撓曲することが意味されるため、望ましい。リブ２３０はまた、内壁２２０および装着者の頭部に沿った負荷の均一分散の大部分を達成するように、標的変形外形に応じて、別のリブ２３０との間で可変に離間されてもよい。柔軟性のあるアーム２００上への負荷の印加の間、リブ２３０のうちの１つ以上のものは、圧縮または張力下にあってもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上のリブ２３０は、圧縮下にあってもよい一方、同一の柔軟性のあるアーム２００内の１つ以上の他のリブ２３０は、張力下にあってもよい。１つ以上のリブ２３０は、内壁２２０に垂直に接続され、装着者の頭部に合致するように輪郭線を維持してもよい。リブ２３０の長さ、リブ間の間隔、およびリブ２３０のリブ厚２９０は、所望の変形外形を達成し、負荷を選択的に分散させるように修正され得る、変数である。
【００５３】
壁橋架部２４０は、搭載孔２５０と最も反対側にある最後のリブである。いくつかの実施形態では、壁橋架部２４０は、リブ２３０より剛性であって、装着者の頭部上の係留点／骨に一致する追加強度を提供してもよい。係留点は、強固な骨、例えば、後頭骨、側頭骨、乳様／茎状突起、および頭頂骨に沿った隆起である。壁橋架部２４０のより高い相対的剛性は、入力された力に曝されると、外壁２１０および内壁２２０が所与の点において相補的な張力および圧縮を有することを確実にする。搭載孔２５０は、柔軟性のあるアーム２００をフレーム（図１Ａ−１Ｄ参照）に取り付けるための任意の搭載孔である。
【００５４】
いくつかの実施形態では、搭載孔２５０は、例えば、柔軟性のあるアーム２００およびフレーム１４０が単一部品であり得るとき等、存在しなくてもよい。他の実施形態では、搭載孔２５０は、搭載孔ではなく、代わりに、例えば、ボールおよびソケット、取付部上のスナップ等の代替搭載構造であってもよい。いくつかの実施形態では、搭載孔２５０は、全く搭載孔ではなく、代わりに、搭載構造であってもよい。例えば、搭載構造は、ボールおよびソケット構造であってもよく、搭載孔２５０は、ボールおよびソケット取付構造内のボールであってもよい。
【００５５】
したがって、搭載孔２５０は、柔軟性のあるアーム２００の説明の目的のための任意の搭載孔である。
【００５６】
いくつかの実施形態では、図２Ｂに関する搭載孔２５０の直上のリブである、第１のリブ２３０は、柔軟性のあるアーム２００内のリブのすべてのうちで最も厚く、最も長く、かつ最も可撓性ではなくてもよい。本第１のリブ２３０は、柔軟性のあるアーム２００構造の残りに対して可変反作用力を提供する。第１のリブ２３０が、薄く、かつ非常に可撓性であって、上向き力が壁橋架部に適用される場合、柔軟性のあるアーム２００全体が、搭載孔２５０の点にわたって回転し得、第１のリブは、完全に圧縮され、したがって、柔軟性のあるアーム２００が装着者の頭部の輪郭に対して変形しないように、搭載孔にわたる柔軟性のあるアーム２００の潜在的回転をもたらし、構造を変形させるであろう。しかしながら、第１のリブが、幾分、剛性である場合、アーム全体が、搭載孔にわたって回転せず、代わりに、反作用力を柔軟性のあるアーム２００の残りにもたらし、柔軟性のあるアーム構造を横断して負荷を再分散させ、例えば、他のリブ、外壁、内壁、および壁橋架部等の他のコンポーネントを変形させ、内壁を横断して、かつ装着者の頭部上に均一に、単一点負荷に対する反作用力を分散させながら、柔軟性のあるアーム２００を装着者の頭部の輪郭の周囲に巻着させる所望の変形外形を達成するであろう。
【００５７】
いくつかの実施形態では、リブ２３０の各々に対して一定の細長比は、リブの制御される座屈／屈曲を通して、柔軟性のあるアーム２００を横断して比較的に均一な力を維持し、内壁２２０および外壁２１０の相対的運動を駆動し得る。例えば、リブが、可変長および可変厚さを有し得る場合でも、それらは、負荷の均一分散を支持するように設計されてもよい。他の実施形態では、任意の１つのリブにおける可変細長比を用いて、力の分散は、非均一であってもよい。例えば、前のリブが、後のリブより高い細長比を有する場合（前のリブは、ヘッドセット１００の正面により近いリブであって、後のリブは、ヘッドセット１００の背面により近いリブである）、前のリブは、より低い細長比を伴って、後のリブより変形し、したがって、実施例として、壁橋架部２４０に向かって端部上により多くの力を分散させるであろう。さらに、壁橋架部２４０は、非均一に分散された負荷を点負荷として装着者の頭部上の係留点／骨に印加してもよく、その場合、均一に分散された負荷を係留点／骨ではない装着者の頭部に沿って印加するより有利であり得る。したがって、いくつかの実施形態では、隣接するリブに対して可変の細長比は、印加される力がユーザの解剖学的構造上の所望の点に分散され得るため、複数のリブを横断して共通の細長比を使用するよりも快適性を提供し、負荷の均一分散を生み出し得る。例えば、柔軟性のあるアームの正面に向かった前のリブが、より高い細長比を有し、柔軟性のあるアームの後方に向かった各連続リブが、前のリブに対して減少細長比を有する場合、印加される負荷は、柔軟性のあるアームの後方に向かってより局在化されるであろう。当業者は、印加される負荷を柔軟性のあるアームの両端に向かって分散させるために、前および後のリブにおける比較的により低い細長比を伴う中心リブにおける高細長比等、種々の細長比を伴うリブを配列する多くの代替構成を理解するであろう（例えば、ヘッドセットの使用では、そのような分散は、負荷を、それぞれ、つるまたは後頭骨に向かって指向するであろう）。
【００５８】
図２Ｄは、本開示のいくつかの実施形態による、柔軟性のあるアーム２００の側面図を図示する。アーム幅２６０は、柔軟性のあるアーム２００の幅である。いくつかの実施形態では、アーム幅２６０は、図２Ｄ上に示されるように、均一幅であってもよい。他の実施形態では、アーム幅２６０は、内壁２２０および／または外壁２１０に沿った種々の点において可変幅であって、種々の変形外形または異なる形状の柔軟性のあるアームに対処してもよい。そのような実施形態では、リブ２３０の幅は、可変幅であって、内壁２２０および／または外壁２１０の可変幅に対応してもよい。他の実施形態では、リブ２３０の幅は、リブ２３０の長さに沿って可変幅であってもよい。柔軟性のあるアーム２００内の種々のコンポーネントに関する幅サイズのバリエーションは、特定の変形外形のために柔軟性のあるアームを設計する時に考慮される要因であり得、リブ２３０の幅サイズのバリエーションは、細長比を決定する際に考慮するための変数であり得る。
【００５９】
上側の柔軟性のあるアーム１２０（図１Ｅ−１Ｆ参照）が利用される、いくつかの実施形態では、上側縁２７０は、装着者の頭部の正面部分に最も近い柔軟性のあるアーム２００の縁である。柔軟性のあるアーム１１０に関して、上側縁２７０は、頭部の上部に向かう柔軟性のあるアーム２００の縁である。上側の柔軟性のあるアーム１２０に関して、下側縁２８０は、人物の頭部の正面部分から最も遠い、例えば、頭部の背面に向かった、柔軟性のあるアーム２００の縁である。柔軟性のあるアーム１１０に関して、下側縁２８０は、頭部の底部に向かう柔軟性のあるアーム２００の縁である。
【００６０】
入力された力に基づく、外壁２１０、内壁２２０、リブ２３０、および壁橋架部２４０間の相互作用は、柔軟性のあるアーム２００構造全体を通して入力された力の再分散を生み出すであろう。柔軟性のあるアーム上に伝達される入力された力の再分散および装着者の頭部に選択的に分散される方法は、少なくとも、変形外形および細長比に依存する。さらに、変形外形および細長比に基づいて、柔軟性のあるアーム２００内のコンポーネントの材料は、可変であってもよい。いくつかの実施形態では、柔軟性のあるアーム２００内のコンポーネントは全て、同一材料、例えば、熱硬化性材、熱可塑性材、金属、および複合物から作製される。いくつかの実施形態では、柔軟性のあるアーム２００内のコンポーネントは、単に、いくつか挙げると、異なる材料、例えば、熱硬化性材、熱可塑性材、金属、および複合物から構築されてもよい。いくつかの実施形態では、外壁２１０の材料は、例えば、非常に弾性のプラスチック材料から構築されてもよい一方、壁橋架部２４０の材料は、可撓性金属から構築されてもよく、リブ２３０は、外壁２１０ほど可撓性ではないが、複合物から作製される内壁２２０を伴う壁橋架部２４０より可撓性を伴う、さらに別のプラスチック材料から構築されてもよい。
【００６１】
いくつかの実施形態では、１つ以上のリブ２３０は、同一の柔軟性のあるアーム２００内に可変長を有し、特定の変形外形を達成し、負荷を選択的に分散させてもよい。さらに、各リブ２３０間の間隔もまた、変動され、所望の変形外形を達成し、負荷を選択的に分散させてもよい。リブ厚２９０はまた、所望の変形外形を達成し、負荷を選択的に分散させる要因であり得る。加えて、リブ幅もまた、所望の変形外形を達成する要因であり得る。柔軟性のあるアーム２００内の他のコンポーネントと同様に、リブ２３０は、所望の変形外形に応じて、種々の材料から構築され、負荷を選択的に分散させてもよい。当業者は、柔軟性のあるアーム２００の形状およびサイズが、単に、いくつか挙げると、柔軟性のあるアーム２００の材料、リブ長２９５、リブ厚２９０、リブ幅、リブ２３０の間隔、リブ２３０の数、内壁２２０および外壁２１０の材料および厚さ、外壁２１０および内壁２２０のアーム幅２６０、および／または壁橋架部２４０の堅度に応じて、可変であってもよいことを理解する。
【００６２】
柔軟性のある搭載アームは、１つ以上の柔軟性のあるアームを有する、受動的柔軟性のある機構であって、少なくとも部分的に、変形外形および細長比に基づいて、ヘッドセットの重量を選択的に再分散させる。受動的機構は、システムを意図的に作動させない、機構である。したがって、柔軟性のある機構は、人物が柔軟性のあるアームを伴うヘッドセットをその頭部上に設置する時に生じる力によって作動される（弾性体変形）。
【００６３】
図３は、本開示のいくつかの実施形態による、柔軟性のあるアームが変形し、負荷を均一に分散させる方法の実施例を図示する。柔軟性のあるアーム２００の静置状態が、柔軟性のあるアーム３１０として描写される。柔軟性のあるアーム３１０は、上側の柔軟性のあるアーム１２０または柔軟性のあるアーム１１０のうちの１つのアームであってもよい。本実施例の目的のために、柔軟性のあるアーム３１０は、上側の柔軟性のあるアーム１２０（図１Ｅ−１Ｆ）である。一実施形態では、点負荷３２０（例えば、ヘッドセットの重量から）に応答した柔軟性のあるアーム３１０の変形状態は、点線として描写され、点負荷３２０の結果としてのサンプル弾性体変形を図示する。柔軟性のあるアーム３１０の変形状態のコンポーネントはそれぞれさらに、参照番号３４０およびそれ以上として開示および説明される。点負荷３２０は、ヘッドセット、例えば、ＶＲ／ＡＲコンポーネントが装填されたフレーム１４０の重量の結果として生成され得る。反力３３０は、柔軟性のあるアーム３１０の弾性体変形の結果として生成された均一に分散された力である。反力３３０を描写するより小さい矢印は、類似長さであって、装着者の頭部に対する内壁３５０の負荷の均一性／略均一性を図示する。本特定の実施例では、内壁３５０は、圧縮下にあって、外壁３７０は、張力下にあって、リブ３６０、３６２、および３６４は、リブの座屈形状によって示されるように、圧縮下にある。第１のリブ３４０は、依然として、直線であって、点負荷３２０とほぼ真逆方向にあるため、張力下にある。壁橋架部３８０は、変形し、装着者の頭部の周囲に巻着するため、圧縮および張力の両方下にある。当業者は、柔軟性のあるアーム３１０に沿った力の均一分散に関連した可変弾性変形度が、異なる材料を使用し、可変長リブを有し、リブの可変間隔を有し、リブの可変厚を有し、リブ、上側壁、下側壁、および壁橋架部の可変幅を有することによって、可変し得ることを理解する。当業者は、柔軟性のあるアーム３１０が、負荷３２０を壁橋架部３８０に向かって選択的に分散させ、非均一に分散された負荷を係留点／骨（図３には図示せず）に印加することによって、弾性体変形を通して重量を選択的に分散させるように設計されてもよいことを理解する。
【００６４】
いくつかの実施形態では、柔軟性のあるアーム３１０は、図２Ａ−２Ｃに示されるように、４つのリブを備えてもよい。他の実施形態では、柔軟性のあるアーム３１０は、２つ以上のリブを備えてもよい。柔軟性のあるアーム３１０内のリブの数は、所望の変形外形に依存する。より多くのリブは、柔軟性のあるアームに沿ってより均一に分散された力を可能にし得る一方、より少ないリブは、柔軟性のあるアームに沿って力のより選択的な局在化を可能にし得る。しかしながら、リブの数はまた、外壁および内壁の長さにも同様に依存し得る。
【００６５】
図４は、本開示のいくつかの実施形態による、柔軟性のある搭載アームを使用することによって装着者の頭部上のヘッドセットの重量が選択的に分散され得る方法の実施例を図示する。図４における矢印は、いくつかの実施形態による、ヘッドセット４００の重量の一般的方向および柔軟性のある搭載アームを使用した力分散の方向を図示する。いくつかの実施形態では、ヘッドセット４１０の重量の大部分は、ヘッドセットの装着者に仮想現実／ＡＲ体験を提供するために前述のように要求される付加的コンポーネントのため、ヘッドセットの正面に向かって位置する。
【００６６】
重量４１０は、ヘッドセットの重量の大部分を装着者の鼻梁上にかける、下向き力を有する。ヘッドセット４１０の重量は、付加的ＶＲ／ＡＲコンポーネント（図４には図示せず）の重量のため、重い。しかしながら、柔軟性のあるアームによってもたらされる反作用力は、力の大部分を装着者の鼻梁から装着者の頭部上の他の面積、例えば、前額および頭部上の係留点／骨、例えば、後頭骨、側頭骨、乳様／茎状突起、および頭頂骨に沿った隆起にオフセットさせる。
【００６７】
作用力４２０が、柔軟性のあるアーム１１０から生成される。柔軟性のあるアーム１１０は、重量４１０によって生成された下向き力のため、装着者の頭部の頭頂または後頭骨に合わせて変形される。柔軟性のあるアーム１１０の変形は、作用力４２０を生成し、これは、ひいては、反力４３０および反力４５０を前額パッド１５０に対して生み出す。反力４３０および反力４５０はまた、ヘッドセットを装着者の前額に固着し、装着者の鼻梁上にかかるヘッドセットからの重量４１０を低減させる。
【００６８】
いくつかの実施形態では、ヘッドセット４００は、上側の柔軟性のあるアーム１２０を備えてもよい。上側の柔軟性のあるアーム１２０は、フレーム１４０とより垂直に整合される、柔軟性のあるアームである。柔軟性のあるアーム１１０および前額パッド１５０は、重量４１０の大部分を選択的に分散させ得るが、本開示のいくつかの実施形態は、負荷のさらに選択的な分散のために、上側の柔軟性のあるアーム１２０を含んでもよい。作用力４４０は、上側の柔軟性のあるアーム１２０から生成される。上側の柔軟性のあるアーム１２０は、重量４１０によって生成された下向き力のため、装着者の頭部の頭頂骨に合わせて変形される。上側の柔軟性のあるアーム１２０の変形は、作用力４４０を生成し、これは、ひいては、前額パッド１５０に対する反力４５０および反力４３０を生み出す。反力４５０は、上側の柔軟性のあるアーム１２０の存在に依存しない。いくつかの実施形態では、反力４５０は、上側の柔軟性のあるアーム１２０を伴わずに、柔軟性のあるアーム１１０のみを有することによって、生み出されてもよい。これは、重量４１０と結合される作用力４２０および反力４３０によって可能である。
【００６９】
反力４５０はまた、上向き力を用いてヘッドセットを装着者の前額に固着し、装着者の鼻梁上にかかるヘッドセットからの重量４１０をさらに低減させ得る。反力４３０および反力４５０はまた、十分な上向き力を提供し、ヘッドセットが装着者の顔に滑動／落下することを防止し、前額パッド１５０を介して、ヘッドセットを装着者の前額にしっかりと位置合わせされたまま保ち得る。作用力４２０および反力４３０は、装着者の鼻梁上の重量４１０を低減させ得るため、作用力４４０および反力４５０はさらに、装着者の鼻梁上の重量４１０を低減させ得る。いくつかの実施形態では、作用力および反力は、装着者の鼻梁上にかかる任意の負荷を完全に除去するために十分であり得る。
【００７０】
いくつかの実施形態では、上側の柔軟性のあるアーム１２０は、柔軟性のあるアーム１１０が、作用力４２０を生成するように設計され得、これが、ひいては、反力４３０および反力４５０を生成し、重量４１０を前額パッド１５０に対して反作用させるため、要求されなくてもよい。他の実施形態では、４つまたは６つの上側の柔軟性のあるアーム１２０が存在し、重量４１０を装着者の頭部のより多くの部分を横断してさらに分散させ、装着者のためのさらなる快適性および装着者の頭部上のヘッドセットのさらなる安定性のために、さらにより分散された力を提供してもよい。
【００７１】
当業者は、他の実施形態では、ヘッドセットの重量が、単に、正面に向かってではなく、ヘッドセットの他の面積に集中し得ることを理解する。そのような実施形態では、柔軟性のあるアームはまた、ヘッドセットの重量を選択的に分散させるように展開されてもよい。
【００７２】
図５は、本開示のいくつかの実施形態による、柔軟性のある搭載アームを使用した仮想現実／拡張現実ヘッドセットの実施例を図示する。ヘッドセット５００は、追加重量を図１からのフレーム１４０に追加する、コンポーネントを含む。レンズ５１０は、ヘッドセット５００の装着者が、装着者の眼を用いて、覗き込む、または見通すであろう、レンズである。いくつかの実施形態では、レンズ５１０は、例えば、ＬＣＤ画面を動作させるための付加的電子コンポーネントをＬＣＤ画面内に含み得る、ＬＣＤ画面であってもよい。いくつかの実施形態では、１つのみのレンズ５１０が存在してもよい。他の実施形態では、２つ以上のレンズ５１０が存在してもよい。他の実施形態では、レンズ５１０は、レンズのいくつかの部分では、眼鏡のようにクリアであって、他の部分では、非不透明であってもよい。他の実施形態では、レンズ５１０は、プロジェクタ５４０のための投影画面として使用され、画像／ビデオをレンズ５１０上に投影してもよい。
【００７３】
いくつかの実施形態では、プロジェクタ５４０は、装着者が、ＶＲ／ＡＲシステムを見て、それと相互作用するために、画像および／またはビデオをレンズ５１０上に投影してもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上のプロジェクタ５４０が存在してもよい。いくつかの実施形態では、プロジェクタ５４０は、ヘッドセット５００の構成に応じて、存在しなくてもよい。
【００７４】
カメラ５３０は、装着者の周囲環境の画像またはビデオを捕捉するために使用される。いくつかの実施形態では、カメラ５３０は、装着者に対して外向きに面している。１つ以上のカメラ５３０によって捕捉された画像およびビデオは、処理、レンダリング、および／またはヘッドセットの外部システム（図には図示せず）に送信するために、電子コンポーネント５２０にフィードされてもよい。
【００７５】
電子コンポーネント５２０は、ヘッドセット５００上において、特定のソフトウェアプログラム、例えば、画像およびビデオ捕捉、レンダリング、および処理をローカルで処理するために使用されてもよい。電子コンポーネント５２０はまた、計算能力を提供し、画像およびビデオを外部システムから受信し、１つ以上のプロジェクタ５４０を介して、画像およびビデオをレンズ５１０上に表示および投影してもよい。さらに、電子コンポーネント５２０は、１つ以上のセンサ５５０から受信された入力データを処理してもよい。
【００７６】
センサ５５０は、装着者の場所、装着者の視線の姿勢を決定するための装着者の移動等を追跡してもよい。センサ５５０はまた、周囲温度を感知してもよい。センサによって追跡されるデータは、処理または外部システムへの中継のために、電子コンポーネント５２０に送信されてもよい。
【００７７】
いくつかの実施形態では、フレーム１４０上に位置する、１つ以上の電子コンポーネントが存在してもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上のセンサ５５０が存在してもよい。当業者は、フレーム１４０上の複数のコンポーネントの集合が付加的重量をフレーム１４０に追加することを理解する。さらに、付加的重量の大部分は、概して、フレーム１４０の正面部分（例えば、レンズ５１０に向う部分）に向かっており、したがって、付加的重量は、分散されない場合、装着者の鼻梁上に静置する可能性が最も高いであろう。
【００７８】
図６は、本開示のいくつかの実施形態による、仮想現実／拡張現実ヘッドセットの実施例を図示する。ヘッドセット６００は、フレーム１４０に取り付けられる、図５に類似するＡＲ／ＶＲコンポーネントを含む。柔軟性のあるアーム６１０は、柔軟性のあるアーム６１０（ヘッドセットのフレーム内にあるように描写される）がユーザの頭部全体の周囲に巻着するように、フレーム１４０に取り付けられてもよい。柔軟性のあるアーム６１０は、コネクタ６２０によって、ともに継合されてもよい。コネクタ６２０は、圧縮力を提供し、柔軟性のあるアームを継合する、スプールタイプばねを含んでもよく、スプールタイプばねは、柔軟性のあるアームおよびヘッドセットをユーザの頭部に締め付ける圧縮力の代わりに、異なる頭部サイズに適応するためのフィッティング調節のために、柔軟性のあるアームをともに継合する、圧縮力を提供する。
【００７９】
コネクタ６２０は、いったんヘッドセット６００がユーザの頭部にフィットするように調節されると、柔軟性のあるアームまたはコネクタ６２０をユーザが手動で調節する必要がないように、スプールタイプばねを介して、連続力を維持してもよい。例えば、ユーザは、コネクタ６２０のスプールタイプばねが、圧縮力を維持し、適切な周を提供し、異なるサイズの頭部のための快適なフィットを維持する形状に柔軟性のあるアーム６１０を保持し得るように、柔軟性のあるアーム６１０を分離することによって、ヘッドセット６００のラップアラウンド構成の周を調節（例えば、拡張）してもよい。ヘッドセット６００は、正面視光学アセンブリに対するカウンターウェイトを維持しながら、ユーザの後頭骨の直上に位置する頭頂骨上に静置し、ユーザの耳への干渉を防止してもよい。ヘッドセット６００は、ヘッドセット６００の重量をユーザの鼻梁からユーザの頭部の他の面積（例えば、頭頂骨／頭頂部、後頭骨、および前額）に伝達させることによって、正面視光学アセンブリを有するフレーム１４０が鼻梁に滑動することを防止してもよい。
【００８０】
図７は、本開示のいくつかの実施形態による、仮想現実／拡張現実ヘッドセットの側面図を図示する。ヘッドセット７００は、ラップアラウンド構成をさらに含む、図６と同様に、ＡＲ／ＶＲコンポーネントと、柔軟性のあるアーム６１０と、コネクタ６２０と、フレーム１４０とを含んでもよい。柔軟性のあるアーム６１０は、柔軟性のあるアーム６１０が、ヘッドセット７００をユーザの頭部の周囲にしっかりと巻着するための締め付け力を要求する代わりに、ユーザの頭部の後頭骨および／または頭頂骨の上部部分上に静置および／または吊架することを可能にする、上向き屈曲部７１０を含んでもよい。
【００８１】
柔軟性のあるアームの上向き屈曲部は、継合された柔軟性のあるアームを有する、ヘッドセット７００の背面が、後頭骨の上方および／または頭骨頭頂部上に静置し得るように、ＡＲ／ＶＲコンポーネントを備える、フレーム１４０に関連する。加えて、上向き屈曲部は、頭部の頭蓋冠領域を中心とする複合または多指向性／多軸方向曲線または輪郭であってもよい。そのような多指向性／多軸方向曲線または輪郭は、少なくとも、頭部を通して略垂直である軸を中心として、そして垂直軸に直交する水平軸を中心として生じ、概して、ユーザの耳間に延設される。柔軟性のあるアームの多指向性／多軸方向曲線または輪郭は、矢状平面において視認されると、頭頂骨の後側面の傾きに近似する角度を有する、２つの柔軟性のあるアーム間のコネクタと組み合わせて、ヘッドセット７００が、頭部との接触界面を維持し、ユーザの頭部の後頭骨の上部部分上および／または頭頂骨／頭頂部上に静置することを可能にする。上向き屈曲部７１０は、頭部に締付または抱持するのではなく、ヘッドセット７００を頭部から吊架することによって、ヘッドセット７００の重量平衡を改良し、別様に、ユーザの頭蓋構造または毛髪への干渉を最小限にし得る。さらに、いくつかの実施形態では、遠位端において上向き屈曲部７１０に達する多指向性／多軸方向曲線または輪郭は、後頭骨のものより小さい幾何学形状を有することによって、ヘッドセット７００がユーザの耳まで摺動し、その上に静置することを防止することに役立ち得、これは、そのような摺動運動に対する解剖学的障害物としての役割を果たすであろう。加えて、上向き屈曲部７１０はまた、異なる頭部形状および／またはサイズのためのより汎用のフィットを可能にし得る。さらになお、上向き屈曲部７１０は、正面視光学アセンブリに対するカウンターウェイトを維持しながら、ヘッドセット７００が、後頭髷および／または頭頂骨／頭頂部上に静置し、および／またはそこから吊架することを可能にし、ユーザの耳への干渉を防止し得る。上向き屈曲部７１０はまた、ヘッドセット７００の重量の圧力および力をユーザの鼻梁からユーザの頭部の他の面積（例えば、後頭髷、頭頂部等…）に伝達することによって、正面視光学アセンブリが鼻梁に滑動することを防止し得る。
【００８２】
前述の明細書では、本開示は、その具体的実施形態を参照して説明された。しかしながら、種々の修正および変更が、本開示のより広義の精神および範囲から逸脱することなく、そこに成されてもよいことは、明白であろう。例えば、前述のプロセスフローは、プロセスアクションの特定の順序を参照して説明される。しかしながら、説明されるプロセスアクションの多くの順序は、本開示の範囲または動作に影響を及ぼさずに、変更されてもよい。明細書および図面は、故に、限定的意味ではなく、例証的と見なされるべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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